智能巡检技术在工业厂房火警系统中的应用

智能巡检技术在工业厂房火警系统中的应用
本文分析了火灾自动报警系统中设备巡检存在的问题，提出了智能巡检技术在该系统应用的方法，通过具体建筑工程案例，简述巡检系统的工作原理及在火灾事故发生前所起的作用。

智能巡检技术应用于火灾自动报警系统，提高了系统的可靠性和智能性，有助于减少火灾事故造成的人员伤亡和经济损失。

标签：智能巡检；消防给水设备；火灾自动报警；可靠性
众所周知，消防给水设备是火灾自动报警系统重要的组成部分，虽然此部分在整个建筑工程中的造价所占比例并不高，但经验和教训都证明，初期火灾的扑救成功与否，主要取决于消防给水设备是否运行良好。

近年来，消防给水设备在供水能力、设备体型和自动化程度等方面都有了长足的发展，但即使如此，在日常的防火檢查中发现的消防给水设备形同虚设的情况也比比皆是，其主要问题如下：
①消防给水设备的供电电源长时间中断，使水泵无法运转；
②消防水泵严重锈蚀，不能正常运转；
③消防给水系统的常开阀门被误关，使系统无法出水；常闭阀门被误开，使供水设备所提供的水量短路回流；
④系统的单向阀阀瓣损坏或被杂物卡死；
⑤阀门开启度不够等。

为保证消防给水泵在发生火灾时能可靠运行，而为其提供了一种具有自动巡检、自诊断功能的消防设备智能巡检系统，避免造成更大的经济损失、人员伤亡。

1 消防设备巡检系统的发展现状
消防泵的巡检，最早是依靠手动控制及简单的电气联锁来实现对消防泵的试验，这种手段自动化程度低、可靠性差，对水泵性能的评定，仅依据运行人员的经验和直觉来判断。

这种落后的控制方法，不仅使得现场噪声大，影响环境，还导致水泵长期处于高速、满负荷状态下运行，造成维护工作量大，也降低了设备使用寿命，这种手段已完全不能适应现代消防系统的需求。

从上海市工程建筑标准《民用建筑水灭火系统设计规程》在国内首次提出了消防泵的自检问题以后，消防设备巡检系统如雨后春笋一般发展了起来，消防给水设备自动巡检的技术逐渐得到了重视，并推出了多种智能巡检的运行方式，归纳起来大致可分为两种，一种是常速自检，一种是低速方式。

2.1 智能巡检系统组成
以微机（PLC）为中枢构成控制中心。

各阀门的状态、各泄水管的水流指示和压力指示，均可直接送入它的输入端。

可与消防中心、楼宇自控系统双向通讯，以方便地进行远距离的监控。

可使用普通的电话线路接至RS485接口进行异地通信，完成远距离的程序调试、设备故障诊断、查看设备运行记录和进行各种操作控制。

这为异地及时的售后服务提供了极大的方便。

系统所有的动作均可打印记录。

智能巡检系统框图如图1所示。

2.2 智能巡检系统的工作原理及特点
消防设备智能巡检系统为使消防给水设备做到“自诊断”，系统采用了巡检和水泵运转试验相结合的运行方式，巡检过程如下：
利用各系统满足规范要求的测水管来完成对水泵性能参数的测试，在原测水管上加装一个流量计，同时在每系统出水主干管上加装一个满足系统量程要求的压力变送器。

进行测水时巡检控制器输出指令至电动调节阀，电动调节阀接到开启指令后会在30s内打开电动调节阀，在该阀开启过程中巡检控制器随机采集各种压力及流量信号（4～20mA），采集的信号经过计算机分析自动绘制该设备性能曲线（即水泵型谱图）。

并根据型谱图分析水泵性能，发现异常及时记录并报警，通过RS485通信接口把各泵的动作、低速运行时的电流、各阀门状态等信息送至消防中心或楼宇自控系统。

消防设备智能巡检系统按设定的巡检周期，自动的对消防水泵逐台进行低频巡检，同时对电气主回路进行检测。

巡检系统遵循“消防优先”的原则，如巡检时接到消防命令瞬间切换至工频回路，保证消防供水的正常用水。

由于巡检时是低频运行，故驱动功率小，节能显著；而且由于转速低，不会对供水管网增压。

在巡检系统的上位机上还可以实时显示运行图像、故障内容；并能存储、打印故障信息。

通过预留楼宇监控接口，将设备故障信息以电话或短信形式通知有关管理人员。

这种低速方式的巡检具有以下特点：
①由于是变频调速器驱动泵组，这种软启动方式不会对水泵有机械冲击，特别是对大中功率的消防泵其意义更大；
②巡检时，由于水泵转速低，泵不会出水，也不会对管网增压，无造成管网或喷淋头破裂之虑；
③底启动电流；
④除对水泵进行巡检外，还可以对供电电源的欠压、缺相、负载短路、过载、电路故障均能做出故障诊断、中文信息显示及故障报警。

2.3工程应用实例
南昌某工业项目消防泵房设置90kW喷洒加压泵两台，一用一备；消火栓泵110kW 两台，一用一备。

采用消防低速自动巡检系统，消防设备智能巡检装置主要工作过程：
①在非消防状态时，采用数字智能消防巡检控制器组成的消防自动巡检控制设备，可对消防泵、喷淋泵做自动巡检运行。

自动巡检周期为数小时至数百小时（可人为设定），周期时钟自动启动巡检程序且具有手动巡检功能。

②巡检时数字智能消防巡检控制器会对消防控制柜的主回路进行检测确认正常后，逐台驱动消防泵使之低速运行，此时驱动功率很小，约是泵电机额定功率的1%左右，与其他巡检方式相比节能显著。

同时，由于转速低，不会对供水管网增压。

③若在巡检时接到消防运行命令，控制装置会立即中断巡检运行，以工频驱动消防泵、喷淋泵投入消防状态运行。

只有到了下一个巡检周期且无消防事件发生时，才开始一个新的巡检运行过程。

④巡检时，若水泵发生故障会给出故障报警信息。

当发生输入过电压、欠压、缺相、输出过电流、短路时控制器会向消防中心发出报警信息。

这种自动巡检的结果可确保消防水泵不会产生锈蚀、锈死现象。

⑤设备还具有主备泵自动互换，当主泵故障后，备用泵自动投入。

主备电源自动互投，当主电源故障后，备用电源会自动投入等功能，由数字智能消防巡检控制器组成的消防自动巡检控制设备能对上述各种信息提供数据远传、故障报警、信息打印等功能。

4 结论
综上所述，消防设备智能巡检系统这一技术及产品是比较成熟的，为消防泵能发挥“养兵千日，用兵一时”的作用设置一套消防设备智能巡检系统是非常有必要，而且是非常有重要意义的，并且鉴于智能巡检装置可提高消防设备的可靠性，免维护，且节能显著，笔者建议工程投资方和设计方都应给予重视。

对消防设备实行周期性巡检，可以使火灾时消防设备及时投入运行，真正做到防患于未然。

参考文献：
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丁丙军（1985- ），男，研究生，工程师，主要从事电气设计工作。